技術(shù) | 鋁電解電容為什么不能承受反向電壓?

涉及到電解電容器的原理：正接時(shí)電容器的正極會(huì)形成極薄的氧化膜（氧化鋁）來(lái)作為電介質(zhì)；反接時(shí)金屬鋁薄片（電容正極）是接電源負(fù)極的，會(huì)電解出H2來(lái)而不會(huì)形成氧化膜，另一電極由于材料不同也不會(huì)形成可以作為電介質(zhì)的氧化膜。

純交流電路中為什么只能使用無(wú)極性電容器？

在直流電壓疊加交流信號(hào)的電路中，且能保證疊加后的最低電壓不會(huì)成為負(fù)值，就可以使用有極性的電容器。在容量相同的情況下，有極性的電容器的體積和成本都遠(yuǎn)小于無(wú)極性的電容器，所以需要較大的電容量情況下，電容器的體積是一個(gè)較大的矛盾，能用無(wú)極性的電容器的場(chǎng)合，都自然會(huì)用有極性的電容器替代，不僅解決了體積問(wèn)題，成本也低很多，何其不樂(lè)。大電容可以濾除較低頻率以上的交流信號(hào)，小電容則只能濾除較高頻率以上的信號(hào)。

什么是電解電容？

電解電容是電容的一種，介質(zhì)有電解液涂層，有極性，分正負(fù)不可接錯(cuò)。電容(Electric capacity)，由兩個(gè)金屬極，中間夾有絕緣材料（介質(zhì)）構(gòu)成。

電解電容器特點(diǎn)一：?jiǎn)挝惑w積的電容量非常大，比其它種類(lèi)的電容大幾十到數(shù)百倍。電解電容器特點(diǎn)二：額定的容量可以做到非常大，可以輕易做到幾萬(wàn)μf甚至幾f（但不能和雙電層電容比）。電解電容器特點(diǎn)三：價(jià)格比其它種類(lèi)具有壓倒性優(yōu)勢(shì)，因?yàn)殡娊怆娙莸慕M成材料都是普通的工業(yè)材料，比如鋁等等。

制造電解電容的設(shè)備也都是普通的工業(yè)設(shè)備，可以大規(guī)模生產(chǎn)，成本相對(duì)比較低。電解電容器通常是由金屬箔（鋁/鉭）作為正電極，金屬箔的絕緣氧化層（氧化鋁/鉭五氧化物）作為電介質(zhì)，電解電容器以其正電極的不同分為鋁電解電容器和鉭電解電容器。鋁電解電容器的負(fù)電極由浸過(guò)電解質(zhì)液（液態(tài)電解質(zhì)）的薄紙/薄膜或電解質(zhì)聚合物構(gòu)成；鉭電解電容器的負(fù)電極通常采用二氧化錳。由于均以電解質(zhì)作為負(fù)電極（注意和電介質(zhì)區(qū)分），電解電容器因而得名。

有極性電解電容器通常在電源電路或中頻、低頻電路中起電源濾波、退耦、信號(hào)耦合及時(shí)間常數(shù)設(shè)定、隔直流等作用。一般不能用于交流電源電路，在直流電源電路中作濾波電容使用時(shí)，其陽(yáng)極（正極）應(yīng)與電源電壓的正極端相連接，陰極（負(fù)極）與電源電壓的負(fù)極端相連接，不能接反，否則會(huì)損壞電容器。

有極性電容和無(wú)極性電容在性能、原理結(jié)構(gòu)上有什么不可忽視的異同？

有極性電容是指電解電容一類(lèi)的電容,它是由陽(yáng)極的鋁箔和陰極的電解液分別形成兩個(gè)電極,由陽(yáng)極鋁箔上產(chǎn)生的一層氧化鋁膜做為電介質(zhì)的電容.由于這種結(jié)構(gòu),使其具有極性,當(dāng)電容正接的時(shí)候,氧化鋁膜會(huì)由于電化反應(yīng)而保持穩(wěn)定,當(dāng)反接的時(shí)候,氧化鋁層會(huì)變薄,使電容容易被擊穿損壞.所以電解電容在電路中必須注意極性.普通的電容是無(wú)極性的,也可以把兩個(gè)電解電容陽(yáng)極或陰極相對(duì)串連形成無(wú)極性電解電容.

1、原理相同。（1）都是存儲(chǔ)電荷和釋放電荷；（2）極板上的電壓（這里把電荷積累的電動(dòng)勢(shì)叫電壓）不能突變。

2、介質(zhì)不同。介質(zhì)是什么東西？說(shuō)穿了就是電容器兩極板之間的物質(zhì)。有極性電容大多采用電解質(zhì)做介質(zhì)材料，通常同體積的電容有極性電容容量大。另外，不同的電解質(zhì)材料和工藝制造出的有極性電容同體積的容量也會(huì)不同。再有就是耐壓和使用介質(zhì)材料也有密切關(guān)系。無(wú)極性電容介質(zhì)材料也很多，大多采用金屬氧化膜、滌綸等。由于介質(zhì)的可逆或不可逆性能決定了有極、無(wú)極性電容的使用環(huán)境。

3、性能不同。性能就是使用的要求，需求最大化就是使用的要求。如果在電視機(jī)里電源部分用金屬氧化膜電容器做濾波的話，而且要達(dá)到濾波要求的電容器容量和耐壓。機(jī)殼內(nèi)恐怕也就只能裝個(gè)電源了。所以作為濾波只能使用有極性電容，有極性電容是不可逆的。

就是說(shuō)正極必須接高電位端，負(fù)極必須接低電位端。一般電解電容在1微法拉以上，做偶合、退偶合、電源濾波等。無(wú)極性電容大多在1微法拉以下，參與諧振、偶合、選頻、限流、等。當(dāng)然也有大容量高耐壓的，多用在電力的無(wú)功補(bǔ)償、電機(jī)的移相、變頻電源移相等用途上。無(wú)極性電容種類(lèi)很多，不一一贅述。

4、容量不同。前面已經(jīng)講過(guò)同體積的電容器介質(zhì)不同容量不等，不一一贅述。5、結(jié)構(gòu)不同。原則上講不考慮尖端放電的情況下，使用環(huán)境需要什么形狀的電容都可以。通常用的電解電容（有極性電容）是圓形，方型用的很少。無(wú)極性電容形狀千奇百變。像管型、變形長(zhǎng)方形、片型、方型、圓型、組合方型及圓型等等，看在什么地方用了。當(dāng)然還有無(wú)形的，這里無(wú)形指的就是分布電容。

對(duì)于分布電容在高頻和中頻器件中決不可忽視。功能上是一樣的。主要區(qū)別是在容量上，受材料結(jié)構(gòu)的影響，一般無(wú)極性電容的容量都比較小，一般在10uF以下，而極性電容的容量普遍較大。比如在進(jìn)行電源濾波的時(shí)候，你不得不使用大容量的極性電容。

電路設(shè)計(jì)的一個(gè)基本原則就是要求設(shè)計(jì)者充分了解和掌握現(xiàn)實(shí)中的元器件，所用的元器件盡量是標(biāo)準(zhǔn)件，通用件，最好是市場(chǎng)上最普通的型號(hào)（元器件的通用性越好，采購(gòu)越容易，供貨商產(chǎn)量越大，采購(gòu)成本越低）。對(duì)于圖紙中所用元器件，要是只有定做才能獲得的材料，其成本肯定不低。如果是定做都不能獲得，那這張?jiān)O(shè)計(jì)圖就等同于廢紙。

此外，大電容適合濾除低頻信號(hào)，小電容濾除高頻信號(hào)（原理見(jiàn)電路基礎(chǔ)，容抗與頻率的關(guān)系部分）。不過(guò)退耦僅僅是電容的一個(gè)作用，電容還有其他作用，不同種類(lèi)的電容特性，用法都有很大差異，原理圖上的電容只是一個(gè)符號(hào)而已，背后的技巧多著呢。這方面跟經(jīng)驗(yàn)很有關(guān)系，不可能速成，只能通過(guò)實(shí)踐慢慢積累。

電容器該如何分類(lèi)呢？

按電容器里面的電介質(zhì)分

空氣電容器:用空氣作電介質(zhì)的電容器，如；收音機(jī)里面“調(diào)諧”用的可變電容器。

紙質(zhì)電容器:用一種專(zhuān)用的電容紙做電介質(zhì)的電容器。

電解電容器：用電解質(zhì)作電介質(zhì)的電容器。

云母電容器：用天然的云母作電介質(zhì)的電容。

瓷片電容器：用單層陶瓷材料作電介質(zhì)的電容器。

獨(dú)石電容器：也是用陶瓷材料作電介質(zhì)的電容器，為了解決單層瓷片電容器容量小的缺點(diǎn)，實(shí)際就是用多個(gè)瓷片電容串聯(lián)起來(lái)的電容器。

滌綸功電容器：用尼龍材料作電介質(zhì)的電容器。

鈮電容器：它用金屬鈮[ní]做正極，用稀硫酸等配液做負(fù)極，用鈮表面生成的氧化膜做介質(zhì)制成的一種電容器 。

鉭電容器：是一種用金屬鉭（Ta）作為陽(yáng)極材料而制成的一種電容器。

繞線式電容器：是一種用金屬絲繞在電介質(zhì)上作電極的電容器，可用改變金屬絲的匝數(shù)的辦法來(lái)調(diào)整電極面積大小從而調(diào)整容量的大小。

油浸紙質(zhì)電容器：用一種中性砊物油來(lái)做電介質(zhì)的電容器，多用在電力系統(tǒng)......

按照電容的可調(diào)性分為：

固定電容：電容值不變的電容器。

可變電容：可變電容可在一定的容量范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)的電容器。如:收音機(jī)里可以手動(dòng)調(diào)諧選臺(tái)用的那就是可變電容 .

可調(diào)電容：可調(diào)電容（也稱(chēng)半可變電容）在一定的范圍內(nèi)可調(diào)整的電容器，如:瓷介微雕電容和線繞電容。